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石墨烯薄膜中的室温电场效应与载流子类型反转

介观与纳米尺度物理 2007-05-23 v1 材料科学

摘要

通过外部施加电压来控制材料电子性质的能力是现代电子学的核心。在许多情况下,正是所谓的电场效应允许人们改变半导体器件中的载流子浓度,并因此改变通过它的电流。随着半导体行业在以硅为主导的当前技术中接近性能提升的极限,人们一直在不断寻找其性质可由电场控制的新型非传统材料。最近开发的此类材料中最显著的例子是有机导体[1]、处于超导或磁性相变附近的氧化物[2]以及碳纳米管[3-5]。在这里,我们描述了另一种此类系统——石墨的薄单晶薄膜——它表现出显著的电场效应,使得导电沟道中的载流子可以转变为电子或空穴。这些薄膜在厚度低至几个原子层时仍保持金属性、连续且高质量。所展示的制备这种近乎宏观尺寸薄膜的简便性、通过标准微加工技术对其进行处理的便利性,以及即使在室温下也能实现的亚微米尺度弹道输运,提供了一种可通过电场掺杂进行调控的新型二维系统,并为器件应用提供了现实的希望。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0410631,
  title  = {Room-temperature electric field effect and carrier-type inversion in graphene films},
  author = {K. S. Novoselov and A. K. Geim and S. V. Morozov and S. V. Dubonos and Y. Zhang and D. Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0410631},
  year   = {2007}
}

备注

This is a paper submitted to Nature on Feb 5, 2004. Our latest report in Science (cond-mat 0410550) covers more ground but we had several inquiries in recent days, concerning the earlier results on thicker graphitic films, as the Nature e-preprint seems to diffuse much wider than we expected. The earlier manuscript contains significant information not covered by Science